酿酒酵母益生菌对肉鸡脾脏组织形态的免疫调控作用研究

《Journal of Applied Poultry Research》：Immunological characterization of Probiotic ( Saccharomyces cerevisiae) on Splenic Histomorphology in Broiler Chickens

本文聚焦益生菌替代抗生素的养殖需求，研究人员通过补充酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae，SC）探究其对肉鸡脾脏免疫结构的影响。研究发现SC可降低脾脏生发中心（GC）密度及CD3+T细胞数量，并增加GC空间分布距离，表明SC通过调节TLR2/TLR4通路发挥抗炎作用，为无抗养殖提供理论依据。

　　

在追求绿色、可持续的畜牧业发展道路上，抗生素滥用导致的耐药性和药物残留问题日益凸显。寻找安全有效的替代品成为养殖业和科研界的重要课题。益生菌，特别是酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae，SC），因其能够改善动物肠道健康、增强免疫力，而展现出广阔的应用前景。然而，益生菌如何系统调节机体免疫器官，尤其是外周免疫中枢——脾脏的精细结构与功能，仍是待深入探索的领域。脾脏作为禽类重要的外周免疫器官，是淋巴细胞产生、成熟和进行免疫应答的关键场所，其内部的生发中心（Germinal Centers, GCs）是B细胞激活、增殖和抗体 affinity maturation（亲和力成熟）的核心区域。理解益生菌对脾脏，特别是对GCs的调控作用，对于揭示其免疫增强或免疫调节机制至关重要。在此背景下，研究人员在《Journal of Applied Poultry Research》上发表了相关研究成果。

为开展本研究，研究人员主要运用了几项关键技术：首先，他们利用立体形态计量学（Stereological Morphometry），基于Romppanen方程，对肉鸡脾脏组织切片（经PAS染色）的生发中心进行了精确定量分析，包括GC数量、面积、密度、直径以及最近邻距离（Δ2, Δ3）等参数。其次，采用免疫组织化学（Immunohistochemistry, IHC）技术，对脾脏组织中的关键免疫细胞亚群进行定位和定量，包括T细胞（CD3⁺, CD4⁺, CD8⁺）、调节性T细胞（Tregs, CD25⁺）、B细胞（CD20⁺）和巨噬细胞（CD163⁺）。实验所用脾脏样本来自45日龄的罗斯肉鸡，分为对照组和SC补充组。

RESULTS AND DISCUSSION

形态计量学分析揭示SC补充改变脾脏GCs的分布格局

通过对脾脏组织切片的分析发现，与对照组（CG）相比，SC补充组（PG）的脾脏切片总面积（Asp）无显著差异，表明SC补充并未引起脾脏整体大小的显著改变。然而，PG组单位面积内的生发中心轮廓数量（Nagc）显著低于CG组。进一步的空间分布分析显示，PG组生发中心在二维切面内的最近邻距离（Δ2）以及在三维空间内的最近邻距离（Δ3）均显著大于CG组。这表明SC补充导致脾脏内生发中心的分布变得更为稀疏。而生发中心的面积（Agc）、体积密度（Vvgc）、数值密度（Nvgc）和平均直径（D）在两组间均无统计学差异。这些结果提示，SC的免疫调节作用可能并非通过改变单个生发中心的大小或体积占比实现，而是影响了生发中心在脾脏组织中的形成数量及其空间排布。

免疫组化分析显示SC补充特异性降低CD3⁺T细胞密度

对免疫细胞亚群的定量分析得到了更具特异性的发现。SC补充组（PG）脾脏内CD3⁺T细胞的密度以及CD3⁺细胞百分比均显著低于对照组（CG）。CD3分子是T细胞受体（TCR）复合物的关键组成部分，其表达下降可能暗示T细胞通过TCR-CD3复合物接收活化信号的过程受到了调节。相比之下，CD4⁺辅助T细胞、CD8⁺细胞毒性T细胞的密度和阳性百分比在两组间均无显著差异。同样，B细胞（CD20⁺）、调节性T细胞（Tregs, CD25⁺）和巨噬细胞（CD163⁺）的密度和阳性率在PG组与CG组之间也未表现出统计学差异。这一系列结果说明，SC补充对脾脏免疫细胞的影响具有一定的选择性，主要靶向了总的T细胞（CD3⁺）群体，而非其特定亚群或其他类型的免疫细胞。

结论与意义

本研究通过结合先进的立体形态计量学和免疫组化技术，深入探讨了益生菌酿酒酵母对肉鸡脾脏免疫微观结构的影响。研究结果表明，膳食补充SC能显著降低肉鸡脾脏生发中心的密度，增加生发中心间的距离，并特异性减少CD3⁺T细胞的浸润。这些变化共同提示，SC可能通过其细胞壁成分（如MOS和β-葡聚糖）与胃肠道树突状细胞、巨噬细胞表面的模式识别受体（如TLR2, TLR4）相互作用，调节局部及全身的免疫应答态势，倾向于一种抗炎或免疫调节状态，从而间接减轻脾脏的免疫激活负荷。这不仅为SC作为抗生素替代品在健康养殖中的应用提供了坚实的科学依据，揭示了其“免疫稳态调节器”的潜在角色，也为深入理解益生菌经肠-脾轴调控系统免疫的机制开辟了新的视角。数字病理学技术（ImageJ, QuPath）的应用确保了研究结果的客观性和可重复性，展现了现代技术在传统畜牧兽医研究中的强大助力。这项研究标志着我们在理解益生菌精细免疫调节功能的道路上迈出了重要一步，对推动畜牧业向无抗、健康、高效方向发展具有重要意义。